DE102011055281B3 - Ventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf sowie Ölpumpenregelanordnung - Google Patents
Ventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf sowie Ölpumpenregelanordnung Download PDFInfo
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Abstract
Es sind Ventilvorrichtungen für Ölpumpenregelanordnungen mit einer Aktoreinheit (10) mit einem elektromagnetischen Kreis (14) mit einem bewegbaren Anker (22), einem Kern (20), einer bestrombaren Spule (18) und Flussleiteinrichtungen (19, 24) und einem Raum (60) im Ventilinnern zwischen dem Anker (22) und dem Kern (20) und einer Ventileinheit (12) mit einem Einlass (48), einem Auslass (50) und einem Ventilschließkörper (56), der mit dem Anker (22) verbunden ist und in Richtung eines Ventilsitzes (54) federbelastet ist, wobei der Ventilsitz (54) zwischen dem Einlass (48) und dem Auslass (50) angeordnet ist, bekannt. Die Ölpumpenregelanordnungen bestehen dabei neben der Ventilvorrichtung aus einer variablen Ölpumpe (82) mit einer Steuerkammer (94) und einer Ölwanne (78).
Description
- Die Erfindung betrifft eine Ventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf mit einer Aktoreinheit mit einem elektromagnetischen Kreis mit einem bewegbaren Anker, einem Kern, einer bestrombaren Spule und Flussleiteinrichtungen und einem Raum im Ventilinnern zwischen dem Anker und dem Kern und einer Ventileinheit mit einem Einlass, einem Auslass und einem Ventilschließkörper, der mit dem Anker verbunden ist und in Richtung eines Ventilsitzes federbelastet ist, wobei der Ventilsitz zwischen dem Einlass und dem Auslass angeordnet ist sowie eine Ölpumpenregelanordnung mit einer derartigen Ventilvorrichtung, einer variablen Ölpumpe mit einer Steuerkammer und einer Ölwanne.
- Derartige Ventilvorrichtungen dienen zur Drucksteuerung hydraulischer Steller beispielsweise in Steuerungen für Automatikgetriebe oder zur Regelung des Druckes in einer Steuerkammer einer variablen Ölpumpe eines Ölkreislaufs zur Schmierung eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs. Dabei wird über den Druck in der Steuerkammer ein Ring einer Förderkammer, auf dem der Rotor einer Flügelzellen- oder Zahnradpumpe abrollt, verschoben oder verdreht, wodurch das Fördervolumen geändert wird.
- Die zu diesen Zwecken verwendeten Druckregelventile bestehen beispielsweise aus einem Elektromagnetventil, welches mit einem seitlichen Anschluss mit einem Vorratsbehälter verbunden ist und dessen unterer Anschluss über eine Blende mit dem Auslass einer Hydraulikfluidquelle verbunden ist. Zwischen dem Ventil und der Fluidquelle befindet sich ein Druckanschluss eines zu regelnden Verbrauchers, wobei der Druck in Abhängigkeit der Stellung des Elektromagneten und somit des Ventilschließgliedes einstellbar ist.
- Ein ähnliches Druckregelventil ist aus der
EP 0451 272 A1 bekannt. Dieses Ventil weist einen seitlichen Druckanschluss und einen seitlichen Auslass zum Vorratsbehälter sowie einen unteren Regeldruckanschluss auf. Je nach Stellung des Ventilgliedes besteht ein unterschiedlich großer freier Querschnitt vom Druckanschluss zum Auslass oder zum Regeldruckanschluss, wodurch der Druck am Regeldruckanschluss eingestellt werden kann. - Des Weiteren ist aus der
DE 11 2008 000 978 T5 ein System zum Steuern des Drucks in zwei Steuerkammern einer Ölpumpe mit einem Elektromagnetventil und einem federbelasteten Schieberelement bekannt, bei dem abhängig vom Förderdruck und der Stellung des Elektromagnetventils der Differenzdruck zwischen den beiden Steuerkammern verändert wird. Zusätzlich weist dieses System ein Überdruckventil auf, über welches bei zu hohem Förderdruck das Öl von der Druckseite der Pumpe zur Saugseite zurückgeführt werden kann. - Diese bekannten Ventile und Systeme weisen den Nachteil auf, dass die Funktionen der Überdruckabschaltung und der Druckregelung in verschiedenen Bauteilen stattfinden und der freie durchströmbare Querschnitt und somit der Durchfluss am Ventil und die Geschwindigkeit und mögliche Druckverstellungsamplitude der Druckregelung relativ gering sind. Insbesondere besteht bei Druckregelventilen eine Abhängigkeit von der Größe des Überdrucks zur notwendigen Ankeröffnungskraft.
- Es stellt sich daher die Aufgabe eine Ventilvorrichtung bereit zu stellen, bei der die Funktion des Überdrucköffnens und des Druckregelns in einer Ventilvorrichtung vereinigt wird, wobei die Ventilvorrichtung weitestgehend unabhängig vom geforderten Überdruck mit gleichen Stellkräften und somit Elektromagneten betrieben werden können soll, um zusätzliche Kosten zu vermeiden. Des Weiteren soll eine Ölpumpenregelanordnung geschaffen werden, welche wenige Bauteile benötigt und die kostengünstig herstellbar ist.
- Diese Aufgaben werden durch eine Ventilvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Ölpumpenregelanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.
- Dadurch, dass der Einlass zwischen dem Auslass und dem Raum im Ventilinnern angeordnet ist und am zum Raum entgegen gesetzten Ende der Ventileinheit eine Öffnung ausgebildet ist, in der ein druckbelasteter Ventilstößel angeordnet ist, der in Öffnungsrichtung gegen den Ventilschließkörper verschiebbar ist, wird eine Ventilvorrichtung geschaffen, bei der über den Ventilstößel der obere Ventilsitz zur Regelung betätigt und somit ein Überdruck im Fluidkreislauf zusätzlich zur stufenlosen Regelung über die Magnetkraft reduziert werden kann. Dabei ist der Schaltpunkt des Überdruckventils unabhängig vom Durchströmungsquerschnitt bei geöffnetem Ventil. Des Weiteren ist die Betätigungskraft des Elektromagneten unabhängig vom Querschnitt des Ventilstößels und somit vom gewählten Überdruck.
- Dadurch, dass bei einer erfindungsgemäßen Ölpumpenregelanordnung eine derartige Ventilvorrichtung verwendet wird und der verschiebbare Ventilstößel mit dem Förderdruck der variablen Ölpumpe beaufschlagt ist, kann der Überdruckschaltpunkt einer Ölpumpe unabhängig vom verwendeten Elektromagneten je nach Anwendung über den Durchmesser geändert werden. Die Ölpumpe kann über die Magnetkraft stufenlos geregelt und ein Überdruck im System vermieden werden.
- Vorzugsweise weist der Raum im Ventilinnern zum Auslass eine fluidische Verbindung auf, wobei eine Kraftangriffsfläche am Ventilschließkörper, an der der Druck am Auslass angreift einer entgegen gesetzten resultierenden Kraftangriffsfläche am Anker, an der der Druck im Raum im Ventilinneren angreift, entspricht. So wird ein kraftausgeglichenes Ventil geschaffen, welches unabhängig vom Systemdruck mit gleichen Betätigungskräften geöffnet werden kann.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist der Anker einstückig mit dem Ventilschließkörper ausgebildet, wodurch die Anzahl der Bauteile reduziert und eine Betätigung des Ventilschließkörpers gemeinsam mit dem Anker sichergestellt wird.
- Der Anker und der Ventilschließkörper weisen eine Längsbohrung auf, über die die fluidische Verbindung zwischen dem Raum im Ventilinneren und dem Auslass besteht. Auf diese Weise kann der Druckausgleich am Anker beziehungsweise am Ventilschließkörper besonders einfach hergestellt werden.
- In einer bevorzugten Ausführung ist der Ventilstößel einstückig mit dem Ventilschließkörper ausgebildet. Dies vereinfacht die Montage durch Reduzierung der Bauteileanzahl des Ventils.
- Dabei ist es vorteilhaft, wenn zwischen Ventilstößel und Ventilschließkörper eine Öffnung ausgebildet ist, über die die Längsbohrung mit dem Auslass fluidisch verbunden ist, so dass weiterhin auf einfache Weise der Druckausgleich sichergestellt werden kann, wodurch jeder Betätigungskraft ein fester Öffnungsquerschnitt zugeordnet werden kann und somit eine Hubverstellung ermöglicht wird, welche unabhängig vom Druck am Einlass ist.
- In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Ventilstößel als separates Bauteil in der Ventileinheit gelagert. Hierdurch kann der freigebbare Querschnitt der Ventilvorrichtung zwischen Einlass und Auslass deutlich vergrößert werden. Die Ausbildung zusätzlicher Querbohrungen entfällt.
- Es ist des Weiteren vorteilhaft, wenn der Ventilstößel in einer Buchse geführt ist, welche in der Öffnung der Ventileinheit befestigt ist, da Reibungskräfte vermieden werden und der Einbau des Stößels vereinfacht wird.
- Vorzugsweise weist der Ventilstößel an seinem zur druckbelasteten Fläche entgegen gesetzten Ende eine Erweiterung auf, die im entlasteten Zustand axial gegen die Buchse anliegt, wodurch der Ventilstößel gegen herausfallen gesichert ist.
- Eine besonders gute Abdichtung im geschlossenen Zustand des Ventils ergibt sich, wenn der Ventilsitz in einem Gehäuse der Ventileinheit kegelstumpfförmig ausgebildet ist und der Ventilschließkörper zylindrisch ausgebildet ist.
- Eine Verringerung der Betätigungskräfte durch Reibungsreduzierung ergibt sich, wenn der Anker in einer Buchse gleitet, die im Gehäuse der Ventileinheit angeordnet ist.
- Vorzugsweise weist der Kern einen radial äußeren Teil auf, in dem ein Gewinde ausgebildet ist, in welchem ein radial innerer Teil des Kerns über das Gewinde verdrehbar und somit axial verschiebbar angeordnet ist. So kann der Verlauf der magnetischen Feldlinien geändert werden.
- In einer bevorzugten Weiterbildung der Ölpumpenregelanordnung ist der Einlass der Ventileinheit fluidisch mit der Steuerkammer der variablen Ölpumpe und über eine Blende mit einer Förderleitung der Ölpumpe verbunden. Vorzugsweise ist der Auslass der Ventileinheit mit der Ölwanne fluidisch verbunden. Durch diese Verschaltung ergibt sich eine gute Regelbarkeit eines Drucks in der Steuerkammer einer variablen Ölpumpe, über welchen die Förderleistung der Ölpumpe durch Verschieben oder Verdrehen eines äußeren Verstellringes eingestellt werden kann.
- Es wird somit eine Ventilvorrichtung geschaffen, welche die Funktionen eines Überdruckventils und eines Druckregelventils in sich vereinigt und dennoch unabhängig vom gewünschten einzustellenden Überdruck mit gleich bleibender Magnetkraft betätigt werden kann. Dabei ist durch große Durchströmungsquerschnitte eine sehr schnelle Regelung möglich. Eine Änderung des Druckregelbereiches kann durch Änderung der Federkennlinie vorgenommen werden. Entsprechend kann eine Ölpumpenregelung mit schneller Anpassung der zu fördernden Ölmenge vorgenommen werden, bei der zusätzlich eine fail-safe Funktion vorhanden ist.
- Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung und der zugehörigen Ölpumpenregelanordnung ist in der Figur dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
- Die Figur zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung in geschnittener Darstellung mit schematisch dargestellter Anbindung an einen Ölkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine.
- Die erfindungsgemäße in der Figur dargestellte Ventilvorrichtung besteht aus einer Aktoreinheit
10 , an der eine Ventileinheit12 befestigt ist. Die Aktoreinheit10 weist einen elektromagnetischen Kreis14 auf, welcher aus einer auf einen Spulenträger16 gewickelten Spule18 , einem Kern20 im Innern des Spulenträgers16 , einem axial verschiebbaren Anker22 und den elektromagnetischen Kreis14 vervollständigende Flussleiteinrichtungen besteht, welche axial oberhalb und unterhalb der Spule18 in Form von Rückschlussblechen19 angeordnet sind und in Form eines Joches24 den Kern20 beziehungsweise den Anker22 radial umgeben. Die Spule18 ist von einem Kunststoffmantel23 umgeben, der auch einen Stecker25 zur elektrischen Versorgung der Spule18 aufweist. - Der Kern
20 weist einen fest im Spulenträger16 angeordneten radial äußeren Teil26 auf, in dem eine Durchgangsbohrung28 ausgebildet ist, welche teilweise mit einem Innengewinde ausgestattet ist, in welches ein radial innerer Teil30 mit einem Außengewinde in Form einer Madenschraube geschraubt ist. Je nach axialer Stellung dieser Schraube30 im Kern20 ist eine Feinjustierung der magnetischen Feldlinien möglich. Axial in Höhe der Schraube30 weist der Kern20 eine umlaufende Aussparung32 auf, die eine Streuung der Magnetfeldlinien im Kern20 verhindert und so die Feinjustierung über die Schraube30 verbessert. - Des Weiteren ist in der Durchgangsbohrung
28 an der zur Ventileinheit12 gewandten Seite der Durchgangsbohrung28 ein Zapfen34 befestigt, der zur Führung einer Schraubenfeder36 dient, welche den Zapfen34 umgibt und zwischen einer Anlagefläche38 im Kern20 und einer Anlagefläche40 am Anker22 eingespannt ist. Der Zapfen34 dient gleichzeitig als Anschlag zur Begrenzung der Ankerbewegung. - Bei Bestromung der Spule
18 entsteht in bekannter Weise eine 5 magnetische Anziehungskraft zwischen dem Anker22 und dem Kern20 , der zur Bündelung der axial verlaufenden magnetischen Feldlinien einen ringförmigen spitz zulaufenden Vorsprung42 aufweist, in dessen Inneres der Anker22 bei Bestromung der Spule18 eintaucht. - Der Anker
22 ist in einer Buchse44 geführt, welche in einem Gehäuse46 der Ventileinheit12 angeordnet ist, in der ein radialer Einlass48 ein radialer Auslass50 sowie eine am zum Anker22 entgegen gesetzten Ende angeordnete axiale Öffnung52 ausgebildet sind. - Zwischen dem Einfass
48 und dem Auslass50 , welcher zwischen dem Einfass48 und der Öffnung52 angeordnet ist, ist im Gehäuse46 ein kegelstumpfförmiger Ventilsitz54 ausgebildet, welcher mit einem zylindrischen Ventilschließkörper56 zusammenwirkt, der einstückig mit dem Anker22 ausgebildet ist. Im Anker22 und Ventilschließkörper56 ist eine Längsbohrung58 ausgebildet, über die ein Raum60 im Ventilinneren, in dem die Feder36 angeordnet ist, mit dem Auslass50 des Ventils in ständiger Verbindung steht. Entsprechend ist der Druck, welcher am Ventilschließkörper56 in Öffnungsrichtung wirkt der gleiche Druck der am Anker22 in Schließrichtung des Ventils wirkt. Da zusätzlich die beiden Kraftangriffsflächen62 ,64 am Anker22 beziehungsweise am Ventilschließkörper56 gleich groß sind besteht ein Kraftausgleich an der bewegbaren Anker22 – Ventilschließkörper56 – Einheit, der dazu führt, dass lediglich die elektromagnetische Kraft und die Federkraft auf diese Einheit22 ,56 wirken. - Der Raum
60 wird über zwei O-Ringe66 ,68 , welche radial innerhalb des Sqpulenträgers16 zwischen Spulenträger16 und Kern20 beziehungsweise zwischen Spulenträger16 und Gehäuse46 der Ventileinheit12 angeordnet sind, abgedichtet. - Des Weiteren ist in der Öffnung
52 des Gehäuses46 eine weitere Buchse70 angeordnet, in der ein Ventilstößel72 gleitend gelagert ist, welcher in vorliegendem Ausführungsbeispiel als separates Bauteil ausgebildet ist, jedoch auch einstückig mit dem Ventilschließkörper64 ausgebildet werden könnte. Die Buchse70 weist je nach gewünschter Öffnungskraft eine unterschiedlich große Öffnung auf, so dass eine druckbelastete Fläche74 des Ventilstößels72 eine entsprechend unterschiedliche Größe aufweisen kann. Je größer diese Fläche74 ist desto größer ist die Kraft, die bei gleichem Druck auf den Ventilstößel72 wirkt, welcher dadurch in Richtung des Ventilschließkörpers64 verschoben wird und diesen gegebenenfalls vom Ventilsitz54 abhebt. An seinem zur druckbelasteten Fläche74 entgegen gesetztem Ende weist der Ventilstößel72 eine Erweiterung76 auf, mit der er im unbelasteten Zustand gegen die Buchse70 anliegt und die sich axial bis unmittelbar an den Ventilschließkörper64 anliegend erstreckt. - Die Funktion dieser Ventilvorrichtung als Ölpumpenregelung wird im Folgenden anhand des Ölkreislaufs einer Verbrennungskraftmaschine erklärt.
- Der Ölkreislauf besteht aus einer Ölwanne
78 aus der über eine Saugleitung80 mittels einer variablen Ölpumpe82 Öl angesaugt wird. Dieses Öl strömt über eine Förderleitung84 zum Zweck der Schmierung zu einem Verbrennungsmotor86 und von diesem über eine Rückführleitung88 zurück zur Ölwanne78 . - Wie erwähnt handelt es sich nicht um eine Ölpumpe
82 , welche ständig eine gleiche Fördermenge fördert sondern um eine Pumpe, welche mittels Verstellung eines Exzenterringes90 , in dem ein Pumpenrotor92 zur Förderung exzentrisch gedreht wird, in der Fördermenge und somit im Förderdruck p1 einstellbar ist. - Die Versteifung des Exzenterringes
90 erfolgt durch Regelung eines Steuerdruckes P2 in einer Steuerkammer94 der Ölpumpe82 . Der in der Steuerkammer94 wirkende Steuerdruck p2 wird mittels der Ventilvorrichtung geregelt, indem der Einlass48 der Ventilvorrichtung über eine Düse oder Blende96 mit der Förderleitung84 und mit der Steuerkammer94 verbunden wird, so dass hinter der Blende96 am Einlass48 des Ventils und in der Steuerkammer94 immer der gleiche Druck p2 herrscht. An der entgegengesetzten Seite des Exzenterringes90 wirkt jeweils der Förderdruck p1 der Ölpumpe82 . Der Auslass50 des Ventils wird mit der Ölwanne78 verbunden. Des Weiteren wird die druckbelastete Fläche74 des Ventilstößels72 mit dem Förderdruck p1 beaufschlagt. - Im nicht bestromten Zustand des Ventils wird der Anker
22 und somit der Ventilschließkörper56 aufgrund der Federkraft auf den Ventilsitz54 gedrückt. Entsprechend besteht keine Verbindung zwischen dem Einlass48 und dem Auslass50 . Somit besteht ein maximaler Steuerdruck p2 der in der Steuerkammer anliegt und dafür sorgt, dass sich der Exzenterring90 in seiner Maximalstellung befindet und somit auch der Förderdruck p1 maximal ist. - Neben der Federkraft wirkt auf den Anker
22 über den Ventilstößel72 auch die Kraft, die sich aus dem Förderdruck p1 und der von diesem beaufschlagten druckbelasteten Fläche74 ergibt. Ist diese Kraft geringer als die Federkraft wird weiterhin Öl mit dem Maximaldruck p1 gefördert. - Übersteigt diese Kraft jedoch die Federkraft wird der Ventilschließkörper
56 durch den Ventilstößel72 vom Ventilsitz54 gehoben, so dass eine Verbindung vom Einlass48 zum Auslass50 hergestellt wird, was zu einer Verringerung des Steuerdruckes p2 und somit im Folgenden durch Verschiebung des Exzenterringes90 zu einer Verringerung des Förderdrucks p1 führt. Somit kann auf einfache Weise über die Fläche, an der der Förderdruck angreift ein Maximaldruck im System eingestellt werden. Gleichzeitig wird eine fail-safe Funktion bei Ausfall der Aktoreinheit10 zur Verfügung gestellt. - Ist eine Reduzierung des Förderdrucks p1 gewünscht, wird über die Steuerung die Spule
18 mit Spannung versorgt. Dies führt dazu, dass der Anker22 in Richtung des Kerns20 gezogen wird, so dass der Ventilschließkörper56 vom Ventilsitz54 abgehoben wird und eine Verbindung zwischen Einlass48 und Auslass50 hergestellt wird, was wiederum zu einer Reduzierung des Steuerdrucks p2 in der Steuerkammer94 und somit zu einer Reduzierung des Förderdruckes p1 führt. Der Öffnungsquerschnitt ist dabei abhängig von der Stromversorgung der Spule18 , so dass mit steigendem Strom auch der freigegebene Querschnitt steigt und somit der Förderdruck p1 fällt. - Tritt ein Drehzahlsprung der Pumpe
82 beispielsweise aufgrund einer plötzlichen Laststeigerung des Verbrennungsmotors86 auf, erhöht sich kurzzeitig der Förderdruck p1, was dazu führt, dass der Ventilstößel72 gegen den Ventilschließkörper56 gedrückt wird, wodurch wiederum die fluidische Verbindung zwischen Einlass48 und Auslass50 hergestellt wird. Dies erfolgt in einem sehr kurzen Zeitraum, da die durchströmbare Querschnittsfläche in diesem Ventil sehr groß gewählt werden kann. Hierdurch sinkt der Steuerdruck p2 und somit der Förderdruck p1 bis sich erneut der zur Bestromung des Elektromagneten passende Förderdruck p1 einstellt. - Daraus folgt, dass jeder Bestromung und somit Magnetkraft ein Förderdruck zugeordnet werden kann. Die aufzubringende Öffnungskraft ist entsprechend lediglich von der Federkraft abhängig und unabhängig vom Steuerdruck. Eine Regelung der Überdruck-Abschaltkraft kann auf einfache Weise über die druckbelastete Fläche des Druckstößels erfolgen, eine Änderung des Regeldruckes durch Änderung der Federkraftkennlinie. Somit können immer gleiche Spulen für verschiedene Druckregel- und Überdruckbereiche eingesetzt werden, was zu einer Verringerung der Herstellkosten führt.
- Es sollte deutlich sein, dass sich diese Ventilvorrichtungen auch für andere Hydraulikkreisläufe eignen. Konstruktive Änderungen der Ventilvorrichtung im Vergleich zum dargestellten Ausführungsbeispiel, wie beispielsweise die einstückige Ausbildung von Anker Ventilschließkörper und Ventilstößel oder auch eine unterschiedliche Aufteilung der Gehäuse und ähnliches sind ebenfalls denkbar, ohne den Schutzbereich des Hauptanspruchs zu verlassen.
Claims (15)
- Ventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf mit einer Aktoreinheit (
10 ) mit einem elektromagnetischen Kreis (14 ) mit einem bewegbaren Anker (22 ), einem Kern (20 ), einer bestrombaren Spule (18 ) und Flussleiteinrichtungen (19 ,24 ) und einem Raum (60 ) im Ventilinnern zwischen dem Anker (22 ) und dem Kern (20 ) und einer Ventileinheit (12 ) mit einem Einlass (48 ), einem Auslass (50 ) und einem Ventilschließkörper (56 ), der mit dem Anker (22 ) verbunden ist und in Richtung eines Ventilsitzes (54 ) federbelastet ist, wobei der Ventilsitz (54 ) zwischen dem Einlass (48 ) und dem Auslass (50 ) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (48 ) zwischen dem Auslass (50 ) und dem Raum (60 ) im Ventilinnern angeordnet ist und am zum Raum (60 ) entgegen gesetzten Ende der Ventileinheit (12 ) eine Öffnung (52 ) ausgebildet ist, in der ein druckbelasteter Ventilstößel (72 ) angeordnet ist, der in Öffnungsrichtung gegen den Ventilschließkörper (56 ) verschiebbar ist. - Ventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (
60 ) im Ventilinnern zum Auslass (50 ) eine fluidische Verbindung aufweist, wobei eine Kraftangriffsfläche (64 ) am Ventilschließkörper (56 ), an der der Druck am Auslass (50 ) angreift einer entgegen gesetzten resultierenden Kraftangriffsfläche (62 ) am Anker (22 ), an der der Druck im Raum (60 ) im Ventilinneren angreift, entspricht. - Ventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (
22 ) einstückig mit dem Ventilschließkörper (56 ) ausgebildet ist. - Ventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (
22 ) und der Ventilschließkörper (56 ) eine Längsbohrung (58 ) aufweisen, über die die fluidische Verbindung zwischen dem Raum im Ventilinneren und dem Auslass besteht. - Ventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilstößel (
72 ) einstückig mit dem Ventilschließkörper (56 ) ausgebildet ist. - Ventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ventilstößel (
72 ) und dem Ventilschließkörper (56 ) eine Öffnung ausgebildet ist, über die die Längsbohrung (58 ) mit dem Auslass (50 ) fluidisch verbunden ist. - Ventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilstößel (
72 ) als separates Bauteil in der Ventileinheit (12 ) gelagert ist. - Ventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilstößel (
72 ) in einer Buchse (70 ) geführt ist, welche in der Öffnung (52 ) der Ventileinheit (12 ) befestigt ist. - Ventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilstößel (
72 ) an seinem zur druckbelasteten Fläche (74 ) entgegen gesetzten Ende eine Erweiterung (76 ) aufweist, die im entlasteten Zustand axial gegen die Buchse (70 ) anliegt. - Ventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (
54 ) in einem Gehäuse (46 ) der Ventileinheit (12 ) kegelstumpfförmig ausgebildet ist und der Ventilschließkörper (56 ) zylindrisch ausgebildet ist. - Ventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (
22 ) in einer Buchse (44 ) gleitet, die im Gehäuse (46 ) der Ventileinheit (12 ) angeordnet ist. - Ventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (
20 ) einen radial äußeren Teil (26 ) aufweist, in dem ein Gewinde ausgebildet ist, in welchem ein radial innerer Teil (30 ) des Kerns (20 ) über das Gewinde verschiebbar angeordnet ist. - Ölpumpenregelanordnung mit einer Ventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, einer variablen Ölpumpe (
82 ) mit einer Steuerkammer (94 ) und einer Ölwanne (78 ), dadurch gekennzeichnet, dass der verschiebbare Ventilstößel (72 ) mit dem Förderdruck der variablen Ölpumpe (82 ) beaufschlagt ist. - Ölpumpenregelanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (
48 ) der Ventileinheit (12 ) fluidisch mit der Steuerkammer (94 ) der variablen Ölpumpe (82 ) und über eine Blende (96 ) mit einer Förderleitung (84 ) der Ölpumpe (82 ) verbunden ist. - Ölpumpenregelanordnung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (
50 ) der Ventileinheit (12 ) mit der Ölwanne (78 ) fluidisch verbunden ist.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104047664A (zh) * | 2013-03-14 | 2014-09-17 | 胡斯可汽车控股有限公司 | 流体泵出口压力调整的系统和方法 |
WO2018026472A1 (en) * | 2016-08-02 | 2018-02-08 | Parker-Hannifin Corporation | High flow direct acting valve |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103411121B (zh) * | 2013-08-29 | 2015-12-02 | 长城汽车股份有限公司 | 变量机油泵 |
KR20210142158A (ko) | 2019-04-03 | 2021-11-24 | 이구루코교 가부시기가이샤 | 용량 제어 밸브 |
WO2020204133A1 (ja) * | 2019-04-03 | 2020-10-08 | イーグル工業株式会社 | 容量制御弁 |
WO2020204134A1 (ja) | 2019-04-03 | 2020-10-08 | イーグル工業株式会社 | 容量制御弁 |
JP2022057491A (ja) * | 2020-09-30 | 2022-04-11 | 日本電産トーソク株式会社 | 電磁弁 |
CN114439662B (zh) * | 2022-02-22 | 2023-04-18 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种切换阀及共轨系统 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0451272A1 (de) * | 1988-12-27 | 1991-10-16 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Elektrohydraulisches proportionales steuerungsventil |
DE112008000978T5 (de) * | 2007-05-04 | 2010-06-17 | Borgwarner Inc., Auburn Hills | Hydraulische Pumpe mit variablem Durchfluss und Druck und verbesserter elektrischer Steuerung mit offenem Regelkreis |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2544001A1 (de) * | 1975-10-02 | 1977-04-07 | Schneider Co Optische Werke | Druckventil |
DE3227229A1 (de) * | 1982-07-21 | 1984-01-26 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Druckregler |
DE8322570U1 (de) * | 1983-08-05 | 1985-01-17 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Druckregler |
US4662605A (en) * | 1985-01-30 | 1987-05-05 | G. W. Lisk Company, Inc. | Spool drive for pressure regulating, proportional solenoid valve |
JPS62248812A (ja) * | 1986-04-22 | 1987-10-29 | Nippon Soken Inc | オイル循環装置 |
JP3451283B2 (ja) * | 1994-06-17 | 2003-09-29 | Smc株式会社 | バランス形直動電磁弁 |
JPH0989142A (ja) * | 1995-09-27 | 1997-03-31 | Smc Corp | 直動形電磁弁 |
US5853028A (en) * | 1997-04-30 | 1998-12-29 | Eaton Corporation | Variable force solenoid operated valve assembly with dampener |
US6435213B2 (en) * | 1999-04-23 | 2002-08-20 | Visteon Global Technologies, Inc. | Solenoid operated hydraulic control valve |
FR2858432B1 (fr) * | 2003-08-01 | 2005-10-07 | Eaton Corp | Electrovanne de regulation de debit et de pression |
US7823602B2 (en) * | 2004-12-18 | 2010-11-02 | Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg | Hydraulic system having at least one hydraulic valve for actuating a component |
US20070176720A1 (en) * | 2006-02-02 | 2007-08-02 | Mac Valves, Inc. | Flux bushing for solenoid actuator |
US7766042B2 (en) * | 2006-10-16 | 2010-08-03 | Caterpillar Inc | Direct operated cartridge valve assembly |
JP2009222035A (ja) | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Toyota Motor Corp | 油圧制御装置 |
US8006719B2 (en) * | 2008-04-15 | 2011-08-30 | Husco Automotive Holdings Llc | Electrohydraulic valve having a solenoid actuator plunger with an armature and a bearing |
CN201321969Y (zh) * | 2008-11-07 | 2009-10-07 | 上海三电贝洱汽车空调有限公司 | 一种压缩机控制阀 |
US9303535B2 (en) * | 2008-12-18 | 2016-04-05 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Oil control valve mounting arrangement |
JP2011122651A (ja) | 2009-12-10 | 2011-06-23 | Mitsubishi Electric Corp | 電磁弁 |
-
2011
- 2011-11-11 DE DE102011055281A patent/DE102011055281B3/de not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-08-21 WO PCT/EP2012/066260 patent/WO2013068142A1/de active Application Filing
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- 2012-08-21 US US14/357,216 patent/US9334978B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0451272A1 (de) * | 1988-12-27 | 1991-10-16 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Elektrohydraulisches proportionales steuerungsventil |
DE112008000978T5 (de) * | 2007-05-04 | 2010-06-17 | Borgwarner Inc., Auburn Hills | Hydraulische Pumpe mit variablem Durchfluss und Druck und verbesserter elektrischer Steuerung mit offenem Regelkreis |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104047664A (zh) * | 2013-03-14 | 2014-09-17 | 胡斯可汽车控股有限公司 | 流体泵出口压力调整的系统和方法 |
EP2778419A1 (de) * | 2013-03-14 | 2014-09-17 | Husco Automotive Holdings LLC | Systeme und Verfahren zur Regulierung des Ausgangsdrucks einer Flüssigkeitspumpe |
JP2014178028A (ja) * | 2013-03-14 | 2014-09-25 | Husco Automotive Holdings Llc | 流体ポンプアウトレット圧調整のためのシステム及び方法 |
US9582008B2 (en) | 2013-03-14 | 2017-02-28 | Husco Automotive Holdings Llc | Systems and methods for fluid pump outlet pressure regulation |
WO2018026472A1 (en) * | 2016-08-02 | 2018-02-08 | Parker-Hannifin Corporation | High flow direct acting valve |
US10870320B2 (en) | 2016-08-02 | 2020-12-22 | Parker-Hannifin Corporation | High flow direct acting valve |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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